CN108400858A - 辅助信道上的基本带宽设备 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“辅助信道上的基本带宽设备。”基本带宽无线局域网(WLAN)设备或站点(STA)被分配到辅助信道。所述基本带宽STA可以是20MHz STA。在所述辅助信道上，所述基本带宽STA以宽带模式操作，恢复从接入点(AP)传输的接收数据作为高带宽物理层协议数据单元(PPDU)的一部分。所述STA和所述AP可以是基本服务集(BSS)的成员。所述高带宽PPDU可以是例如40MHz、60MHz或80MHz PPDU。在所述辅助信道上时，所述STA依靠所述AP来执行信道感测并调度活动，从而降低所述STA的功率消耗并提高所述BSS的效率。提供了几种信令格式来表明STA被分配或请求转变到的所述辅助信道。

Description

辅助信道上的基本带宽设备
技术领域
所描述的实施方案涉及无线通信，包括例如为了高效使用共享介质而从共享介质的主信道转变至辅助信道的基本带宽设备。
背景技术
无线局域网(WLAN)通常包括接入点(AP)和一个或多个WLAN站点(STA)。由于AP和STA共享一个共同的无线介质，因此在该介质上的传输与冲突是很常见的。电气电子工程师协会(IEEE)已经针对WLAN介质访问控制(MAC)和物理(PHY)层定义了一个标准。该标准的最新版本是2012年3月29日的“第11部分：无线LAN介质访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范”，IEEE标准802.11TM-2012(“Part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)andPhysical Layer(PHY)Specifications”IEEE Std 802.11TM-2012)(以下简称“IEEE802.11”)。STA是IEEE 802.11标准中的可寻址单元。针对IEEE 802.11提出的一些附加特征在2016年3月2日的“IEEE P802.11无线LANS，提出的TGax草案规范，文档编号IEEE 802.11-16/0024r1”(“IEEE P802.11 Wireless LANS,Proposed TGax draft specification,document number IEEE 802.11-16/0024r1”)(以下简称“TGAX”)中给出。也存在其他无线局域网标准化计划和活动。例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)已经创建了被称为许可协助访问(LAA)的概念以用于未经许可的频谱。
AP是经由无线介质(WM)为相关联的STA提供对另一个网络(例如互连网)的访问的物理或虚拟设备。WLAN中的设备经由共享WM与每个设备进行通信。STA在共享WM上发送、接收和/或相互干扰。当STA能够直接检测到来自另一个STA的传输时，该STA在另一个STA的范围内。
发明内容
本文中阐述的代表性实施方案公开了用于基本带宽设备从共享介质的主信道转变至辅助信道例如以便高效使用共享介质的各种系统和技术。
在一些实施方案中，基本设备诸如20MHz STA(或在单个20MHz信道上操作的STA)被配置为参与信令，以便在至少一些时间上在一个或多个辅助20MHz信道上操作。在其他时候，20MHz STA可在主信道上操作。20MHz是基本设备的示例性带宽；通常基本STA的带宽在本文中被称为“基本带宽”，而其他设备支持所谓的“高带宽”。本文所公开的技术和过程同样适用于带宽的其他分配。可以例如利用操作模式指示保留位、目标唤醒时间信道值、MAC标头内的控制字段中的控制标识符或动作帧中的信息元素来执行指示STA将使用的辅助信道的信令。
本文提供的一些实施方案解决了其中仅一个或多个基本带宽STA具有待处理业务而一个或多个高带宽STA不具有待处理业务的情况。在下行链路上，在只有调谐到辅助信道的基本STA才具有业务的传输时间内，AP可在该传输时间内在主信道上传输至少一个前导码。在一些具体实施中，前导码后可以跟随例如虚拟有效载荷。
同样在本文所呈现的一些实施方案中，当对于所有可用RU没有对应的上行链路(UL)业务需求时，触发帧不需要为整个带宽分配资源单元(RU)。
提供本发明内容的目的仅为概述一些示例性实施方案，以便提供对本文所述主题的一些方面的基本了解。因此，应当理解，上文描述的特征仅为示例并且不应认为其以任何方式缩窄本文所述的主题的范围或实质。所描述的主题的其他特征、方面和优点将根据以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
所包括的附图仅用于说明的目的，并且仅用于提供所公开的系统和技术的可能的结构和布置的示例，用于智能且高效地管理由STA进行的信道访问，包括由在单个20MHz信道上操作的STA使用辅助20MHz信道。这些附图决不限制本领域的技术人员在不脱离实施方案的实质和范围的前提下可对实施方案进行的在形式和细节方面的任何更改。该实施方案通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
图1A示出了根据一些实施方案的包括通过WM与若干个STA通信的AP的示例性系统(基本服务集，BSS)。
图1B示出了根据一些实施方案的图1A的BSS和另一个示例性BSS。
图2示出了根据一些实施方案的通过包括高带宽和基本带宽方面的第一信道和第二信道的示例性传输事件。
图3示出了竞争访问WM的示例性基本带宽STA。
图4A和图4B示出了TGAX中所示的示例性20MHz和40MHz音调计划。
图5示出了根据一些实施方案的用于BSS的基本带宽STA的示例性逻辑，并且与BSS的AP协作，示出了用于从主信道转变至辅助信道的逻辑。
图6示出了根据一些实施方案的使用图5的逻辑的示例性下行链路(DL)传输事件。
图7示出了根据一些实施方案的包括从主信道转变至辅助信道的基本带宽STA的示例性DL和上行链路(UL)传输事件。
图8示出了根据一些实施方案的包括从主信道转变至辅助信道并被提供有目标唤醒时间(TWT)的基本带宽STA的示例性DL传输事件。
图9A示出了根据一些实施方案的示例性MAC帧格式。
图9B示出了根据一些实施方案的包括用于发信号通知辅助信道标识符的示例性操作模式的示例性MAC帧信息。
图9C示出了根据一些实施方案的示例性MAC帧信息，其包括用于发信号通知辅助信道标识符和唤醒时间的示例性TWT信息。
图9D示出了根据一些实施方案的包括用于发信号通知辅助信道标识符的示例性控制标识符的示例性MAC帧信息。
图9E示出了根据一些实施方案的用于发信号通知辅助信道标识符的示例性动作帧(一种MAC帧)。
图10示出了用于实现本文所公开的实施方案的示例性装置。
具体实施方式
通过本文阐述的代表性实施方案来解决获取和/或确定关于WM的当前和未来使用的信息。换句话讲，提供了用于基本设备诸如20MHz STA(或在单个20MHz信道上操作的STA)参与信令的技术和实施方案，以便在至少一些时间在一个或多个辅助20MHz信道上操作。在其他时候，基本设备诸如20MHz STA可在主信道上操作。
被称为基本服务集(BSS)的网络是IEEE 802.11WLAN的基本构建块。属于BSS的两个STA能够直接通信。AP是具有STA功能并且能够访问被称为IEEE 802.11标准中的分发系统(DS)的架构组件的任何实体。借助于AP，给定的STA可与其所属的BSS的覆盖区域之外的实体进行通信。主信道是作为BSS成员的所有STA的共同操作信道。信标是由AP发送的一种循环且与时间相关的管理帧消息。
而且，STA可在传输之前缓冲数据。该数据通常被称为业务。一般来讲，可存在不止一种类型的业务，因此在STA中可存在多个缓冲区。另外，与不同缓冲区相关联的紧急度或延迟容忍(有时被称为服务质量或QoS)可能是不同的。许多业务类型需要快速建立信道访问。
IEEE 802.11标准还定义了各种PHY服务。该标准中定义了不止一个PHY。PHY可包括物理层汇聚过程(PLCP)层和物理介质相关(PMD)功能。该PMD定义了在两个或更多个STA之间通过WM传输和接收数据的方法。
被称为IEEE 802.11ac的对IEEE 802.11ac的修改提供了多用户多输入多输出(MU-MIMO)技术。在IEEE 802.11ac的MU-MIMO中，具有不止一个天线的AP或STA在相同的射频上向多个接收STA传输PPDU，并且每个接收STA同时接收一个或多个时空流。IEEE802.11ac包括20MHz、40MHz和80MHz的主信道带宽以及辅助20MHz信道。辅助20MHz信道还可以被称为辅助信道。主信道和辅助信道可以一起使用。几个频率拓扑是可能的。IEEE802.11ac包括高吞吐量(HT)PPDU和超高吞吐量(VHT)PPDU的定义。
IEEE 802.11中的一个PHY使用以各种级别的正交幅度调制(QAM)和二进制相移键控(BPSK)调制的子载波来实现正交频分复用(OFDM)。基于对IEEE 802.11的修改来计划正交频分多址(OFDMA)。在对IEEE 802.11标准的计划修改“IEEE 802.11ax”中描述了OFDMA的某些方面。2016年5月25日的“TGax规范框架文档：IEEE 802.11-15/0132r15”(“Specification Framework for TGax,doc.:IEEE 802.11-15/0132r15”)(以下简称“IEEE 802.11ax框架”)是一个标准框架文档，其概述了IEEE 802.11ax发展的计划主题领域。IEEE 802.11ax的几个特征均致力于高效率(HE)，因此IEEE 802.11ax中的一些MAC定义具有“HE”的后缀。在开发IEEE 802.11ax框架之后，IEEE发布了TGAX。在TGAX中，STA可支持DL和UL OFDMA。TGAX基于资源单元(RU)提供20MHz、40MHz和80MHz的OFDMA音调计划。请分别参见图4A和图4B来获得20MHz和40MHz的图示。一个音调是一个OFDM子载波。每个RU可包括例如26、52、106、242、484或996个音调，这取决于OFDMA音调计划的带宽和计划中的RU的数量。通过20MHzOFDMA音调计划传输的STA可被称为通过20MHz信道传输。通过第一和第二20MHz OFDMA音调计划传输的AP可被称为通过第一和第二20MHz信道传输。由于OFDMA是多址访问方案，因此通过20MHz信道传输的AP可使用不同的RU通过20MHz信道同时对一个、两个或更多个接收方STA寻址。此外，通过使用MU-MIMO，AP可以使用单个RU例如同时对两个或更多个STA寻址。
STA可包括站点管理实体(SME)、MAC层管理实体(MLME)以及物理层管理实体(PLME)。此外，层和设备可以使用在服务接入点(SAP)处定义的标准化原语相互通信。单个数据单元和/或一个层内的控制信息被称为协议数据单元(PDU)。例如，在物理层汇聚过程(PLCP)层的PDU被称为PPDU。
IEEE 802.11标准中的MAC层支持QoS设施。具体地讲，QoS设施可支持各种优先级值。优先级值被称为用户优先级(UP)。例如，STA可使用QoS控制字段向AP通知给定业务流的QoS信息。该QoS控制字段可包括业务标识符(TID)和关于与TID相对应的数据的缓冲区信息。术语“业务标识符”和“TID”在本文中可互换使用。层与层之间的STA内的信息流可以经由SAP。此外，流经SAP的单元被称为MAC服务数据单元(MSDU)，并且TID是区分MSDU的标签，用于由MAC实体支持QoS。此外，TID值可以指定业务类别(TC)或业务流(TS)。TC可指示MSDU之间的用于通过给定链路传递的不同用户优先级(UP)，并且TS可以是根据在特定业务规范(TSPEC)中提供给MAC的QoS参数值来递送的一组MSDU。在IEEE 802.11标准中提供了关于MAC层的QoS设施的更多细节。
IEEE 802.11MAC层经由分布式协调功能(DCF)提供对WM的访问。IEEE 802.11的主要访问机制是一种称为避免冲突的载波侦听多路访问(CSMA/CA)的DCF。为了使STA传输，其感测介质以确定另一个STA当前是否正在传输。当第一STA不能够使用CSMA/CA来感测第二STA的存在时，第二STA相对于第一STA被称为隐藏。如果感测WM的STA发现WM忙碌，则推迟尝试传输，例如直到当前传输结束。在尝试传输之前，STA选择一个随机后退间隔，并且在WM空闲时使后退间隔计数器缩减。在后退间隔计数器达到零之后，如果WM仍然空闲，则STA可以传输。为了进一步降低WM上的冲突概率(例如，与隐藏STA的传输冲突)，可使用被称为请求发送(RTS)和清除发送(CTS)的短控制帧。IEEE 802.11标准的这些过程(包括IEEE802.11ac)在本文中可被称为共享WM协议规则或WM协议规则。
载波侦听可通过物理和虚拟两种技术来执行。该物理技术被称为空闲信道评估(CCA)，可包括能量测量或接收信号强度指示(RSSI)测量。该物理技术被称为侦听。基于称为网络分配向量(NAV)的状态变量或值的虚拟CS机制是通过分发公布即将使用WM的预留信息来实现的。NAV基于在实际交换数据之前在RTS/CTS帧中公布的持续时间信息来提供对WM未来业务量的预测。该持续时间信息在许多帧的MAC标头中也是可用的。解调和复原观察帧的数据被称为接收。CS机制将NAV状态和STA的传输器状态与物理CS(CCA)组合来确定介质的忙碌/空闲状态。NAV可被认为是一个计数器，其以给定速率倒计数到零。当该计数器达到零或者NAV被重置时，虚拟CS指示为信道空闲。当该计数器不为零时，CS指示为信道忙碌。
一些TGAX帧作为非HT(非高吞吐量)重复PPDU传输。这意味着这些帧是彼此的副本。这样的一个帧可以被寻址到所有信道中的相同地址。每个响应STA都有指令；在一些实施方案中，响应STA可以仅接收在其主信道上传输的这样的帧。
STA中的MAC层可以构造MAC帧。MAC帧可包括MAC标头，可变长度的帧体以及被称为FCS的循环冗余校验字段。MAC标头可包括上述持续时间字段的实例和地址信息。MAC标头还可以包括QoS控制信息和HT控制字段(其中HT代表高吞吐量)。QoS控制信息(如果存在)可以在被称为QoS控制字段的子字段中。QoS控制字段还可包括与与TID相关联的数据缓冲区有关的信息，诸如TXOP持续时间请求值或队列大小值。IEEE 802.11ax框架规定IEEE802.11ax规范将具有HT控制字段的变化，这被称为HE控制字段。
增强型分布式信道访问(EDCA)是支持QoS的STA和AP使用的优先CSMA/CA访问方案。EDCA中的传输机会(TXOP)由允许访问WM的规则定义。由于WM是一种未调度的共享介质，在经由EDCA进行访问时可能容易发生冲突，因此在STA发起EDCA来发送数据与成功传输该数据之间通常存在延迟或等待时间。
IEEE 802.11标准还提供了一系列称为服务的功能。IEEE 802.11WLAN可提供两种示例性服务，即MSDU递送和QoS业务调度。QoS业务调度可以是基于争用的或通过受控的信道访问进行。在每个TXOP处，IEEE 802.11STA可基于请求的UP和/或用于MSDU的TSPEC中的参数值来选择用于传输的帧。
QoS控制字段可由STA发送至AP以指示与等待传输的给定TID相关联的缓冲业务。接收AP可使用所接收的QoS控制字段来调度受控信道访问，即用于STA发送与由AP接收的QoS控制字段中指示的TID相关联的数据的一部分的上行链路传输机会。
根据TGAX，一个或多个被寻址STA的资源分配信息可由在称为触发帧的控制帧中的AP发送。该触发帧可输送或携带足够的信息以识别传输上行链路(UL)多用户(MU)PPDU的STA，并且该触发帧可以为被寻址的STA分配资源以在该触发帧之后的特定时间间隔传输那些UL MUPPDU。来自有助于UL MU PPDU的所有STA的传输可在触发帧中指示的时间结束。
该触发帧用于为UL MU传输分配资源并在触发帧之后征求UL MU传输。MU-RTS帧可以请求STA以CTS帧进行响应。寻址到STA的每个用户信息字段中的RU分配子字段可以指示CTS帧是要在主20MHz信道上传输还是在另一个信道上传输。如果MU-RTS帧具有对STA寻址的每个用户信息字段，并且如果介质根据CS机制是空闲的，则由MU-RTS帧寻址的STA可以在包含MU-RTS帧的PPDU结束之后传输CTS响应。
AP可以根据TGAX轮询STA来确定各个STA的缓冲状态。基于轮询的结果，AP可以为STA调度资源。给定的STA可以用QoS数据帧或QoS空数据帧来响应。被调度的STA然后使用被调度的资源从其缓冲区传输一些数据。
在此部分中提供了根据本发明所述的实施方案的装置、系统和方法的代表性应用。提供这些示例仅仅是为了添加上下文并有助于理解所述实施方案。对于本领域的技术人员因此将显而易见的是，本发明所述的实施方案可在不具有这些具体细节中的一些或全部具体细节的情况下被实施。在其他情况下，未详细描述熟知的工艺步骤，以便避免不必要地模糊本发明所述的实施方案。其他应用也是可能的，并且以下示例不应被视为是限制性的。
无线设备，并且特别是移动设备，可整合多种不同的无线电接入技术(RAT)以通过不同的无线网络提供连接，这些无线网络提供不同的服务和/或能力。无线设备可包括硬件和软件以根据WPAN通信协议(诸如由特殊兴趣小组(“SIG”)和/或由Apple开发的被称为Apple无线直连(AWDL)标准化的那些)支持无线个人局域网(“WPAN”)。无线设备可发现兼容的外围无线设备，并且可与这些外围无线设备建立连接，以通过WPAN提供特定的通信服务。在某些情况下，这些无线设备可充当通信集线器，该通信集线器通过无线局域网(WLAN)和/或通过无线广域网(WWAN)提供对多种服务的访问，这些服务可由无线设备上执行的各种应用程序支持。因此，可使用至提供WWAN连接的伴随无线设备的本地WPAN(或WLAN)连接来扩展例如没有和/或未被配置用于WWAN通信的附件无线设备的通信能力。另选地，附件无线设备还可包括用于WLAN连接的无线电路，并且可经由WLAN连接发起和/或终止连接。使用直接连接还是(例如通过伴随设备)中继连接可取决于附件无线设备和远程设备之间的活动通信会话的一个或多个链路的性能特性。更少的链路(或跳跃)可提供更短的延迟，因此可以优选直接连接；然而，与提供专用链路的传统电路交换连接不同，经由WLAN的直接连接可与同一WLAN上的其他无线设备和/或与来自管理WLAN的接入点的回程连接共享带宽。当在本地WLAN连接链路上和/或在回程连接上的性能降低时，经由伴随无线设备的中继连接可以是优选的。通过监视活动通信会话的性能以及相关联的无线设备的可用性和能力(诸如与伴随无线设备的接近度)，附件无线设备可请求在方向连接和中继连接之间的活动通信会话的传输，反之亦然。
根据本文所述的各种实施方案，术语“无线通信设备”、“无线设备”、“移动设备”、“移动站”、“无线站点”、“无线接入点”、“站点”，“接入点”和“用户装置(UE)”在本文中可用来描述可能够执行与本公开的各种实施方案相关联的过程的一个或多个普通的消费电子设备。根据各种具体实施，这些消费电子设备中的任一种消费电子设备可涉及：蜂窝电话或智能电话、平板电脑、膝上型计算机、笔记本计算机、个人计算机、上网本计算机、媒体播放器设备、电子书设备、设备、可穿戴计算设备、以及具有无线通信能力的任何其他类型的电子计算设备，该无线通信能力可包括经由一种或多种无线通信协议的通信，该无线通信协议诸如用于在以下网络上或通过以下网络进行通信的协议：无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)、近场通信(NFC)、蜂窝无线网络、第四代(4G)LTE、高级LTE(LTE-A)、和/或5G或其他当前或将来开发的高级蜂窝无线网络。
在一些实施方案中，无线设备还可作为无线通信系统的一部分来操作，该无线通信系统可包括还可被称为站点或客户端无线设备的一组客户端设备，其被互连到接入点(AP)例如作为WLAN的一部分，和/或彼此互连例如作为WPAN和/或“自组织”无线网络诸如Wi-Fi直连的一部分。在一些实施方案中，客户端设备可为能够经由WLAN技术(例如，根据无线局域网通信协议)来进行通信的任何无线设备。在一些实施方案中，WLAN技术可包括Wi-Fi(或更一般地，WLAN)无线通信子系统或无线电部件，该Wi-Fi无线电设备可实现电气电子工程师协会(IEEE)802.11技术，诸如以下各项中的一者或多者：IEEE 802.11a；IEEE802.11b；IEEE 802.11g；IEEE 802.11-2007；IEEE 802.11n；IEEE 802.11-2012；IEEE802.11ac；IEEE 802.11ax；或其他现在或未来开发的IEEE 802.11技术。
另外，应当理解，本文所述的无线设备可被配置作为还能够经由不同的第三代(3G)和/或第二代(2G)RAT进行通信的多模无线通信设备。在这些情况下，多模无线设备或UE可被配置为与提供较低的数据速率和/或吞吐量的其他3G传统网络相比更偏好附接到提供较快的数据速率和/或较大的吞吐量的LTE网络。例如，在一些具体实施中，多模无线设备或UE可被配置为在LTE和LTE-A网络以其他方式不可用时回退到3G传统网络，例如演进型高速分组接入(HSPA+)网络、或码分多址(CDMA)2000演进-仅数据(EV-DO)网络。
系统
图1A示出了利用共享无线介质或WM 150的示例性WLAN系统100。该WLAN系统100包括AP 110和一个或多个STA。例如，该WLAN系统100可包括STA 101、STA 102和STA 103。STA103被示出为与用户133进行通信。用户133和STA 103之间的输入和输出一般由附图标记143表示。AP 110可通过例如具有预定带宽的一个或多个IEEE 802.11信道进行通信。每个信道可以表示如上所述(另参见图4A和图4B)组成RU的多个音调或子载波。随着时间的推移，AP 110可使用给定的一个或多个信道上的RU，与图1A的STA进行通信。AP 110可确定WM150的当前和即将使用。在这一确定的基础上，AP 110和其他STA可以使用共享WM。
STA 101可以是20MHz的STA，在此被称为基本带宽STA。基本带宽STA在单个信道(例如，单个20MHz信道)上操作。STA 103可以是40MHz、60MHz或80MHz的STA，在此统称为高带宽STA。高带宽STA能够同时在不止一个信道(例如，两个或更多个20MHz信道)上操作。作为本文中呈现的实施方案高效使用WM 150的一个示例，STA 101可从例如拥塞的主信道转变至例如相对不那么拥塞的辅助信道。
图1B示出了区域170中的BSS 115和BSS 125。BSS 115包括图1A的AP 110和STA101、102和103。BSS 125包括AP 120和STA 104。在一些实例中，BSS 125相对于BSS 115是重叠的BSS(OBSS)，例如，因为STA(诸如STA 102)可以检测到AP 110和AP 120两者。除非另外指出，否则本申请中讨论的事件、信号、定时和频率使用涉及BSS 115。
典型信令导致未使用带宽
在一些典型的WLAN系统中，AP通过高(或宽)带宽信道(诸如40MHz、60MHz或80MHz)传输。一些STA仅能够以20MHz的带宽(例如，在单个信道上)传输和接收无线信号。在一些系统中，那些20MHzSTA(在本文中也称为“基本带宽”设备或STA)通过在主信道上的20MHz带宽内使用RU进行传输和接收而参与宽带OFDMA，而40/60/80MHz的其余部分由AP分配给高带宽STA。关于术语，能够以80MHz或以上的频率操作的STA在本文中被称为80MHz STA。下面就STA 101和102作为20MHz STA，并且STA 103作为40MHz STA给出示例。
图2示出了涉及两个基本带宽(例如20MHz)信道C1和C2的信道介质的使用示例。x轴201是时间轴。y轴202是频率轴。在一些实施方案中，C1是主要的20MHz信道并且C2是辅助的20MHz信道。通常，对于160MHz的WLAN系统带宽，存在八个20MHz信道：C1,C2,…,C8，因此需要三个位来具体指示这些20MHz信道中的任何一个。对于20MHz的BSS，如果C1是主要的信道，那么C2,C3,…C8都是辅助的20MHz信道。
基本带宽STA的示例为20MHz STA。20MHz STA可使用20MHz音调计划来传输和接收数据(参见图4A)。高带宽(例如40MHz)的STA可使用40MHz(或更高)的音调计划(参见图4B)通过这些信道中的两个(或更多)来传输和接收。TGAX提供了20MHz、40MHz和其他音调计划的更多细节。
图2中示出了三个整体时期，说明了WM 150在40MHz BSS中的典型使用。在从时间t1到时间t2的期间，AP 110向STA 103传输(传输213)，向STA 102传输(传输212)，并且向STA 101传输(传输输211)。传输213、212和211整体表示使用40MHz音调计划的单个宽带(或高带宽)传输(例如参见图4B)。
在时间t2，STA 101和STA 102都具有待处理的DL数据，并且没有足够的带宽来递送单个20MHz PPDU中的所有数据。同样在时间t2，STA 103不需要用于DL数据或UL数据的WM150。在典型的系统中，STA 101必须停留在主要的20MHz信道上，在这种情况下为C1。因此在t1，传输222和传输221作为单个20MHz PPDU发生，并且对应于C2的带宽没有被使用，如图2中所标记的那样。在t3处，通过20MHz主信道C1(标记为基本带宽)的后续传输231发生将待处理数据递送给STA 101。
在解决图2中所示未使用带宽之前，在讨论图3时将引入关于信道访问的一些术语，并且在讨论图4A和图4B时将引入关于音调计划的一些术语。
单用户(SU)信道争用
图3示出了当STA 101具有例如要发送的UL数据时的单用户EDCA操作。在时间t1处，事件350发生，其中STA 101感测WM 150。也就是说，STA 101侦听以C1为中心的20MHz频带，即用于BSS 115的20MHz主信道。STA 101还检查一个或多个网络分配矢量(NAV)值(例如，针对BSS 115以及针对重叠BSS诸如125)。在t2处，在确定WM 150在C1处是免争用的之后，STA 101发送上行链路传输351。t2时刻UL传输的冲突可能会或者可能不会是另一个STA所引起的。例如，如果STA 102还在t2之前的时间段中评估EDCA，则传输351与来自STA 102的传输在某些情况下会发生冲突。传输事件可能发生在20MHz辅助信道上，这是“高带宽”或例如40MHz信道的一部分。在C2发生的那些事件对于STA 101是不可见的，因为后者驻留在(或调谐到)以C1为中心的20MHz频带(“基本带宽”)上。
音调计划
图4A示出了TGAX中提供的20MHz音调计划400，其也对应于20MHz频谱掩模(未示出)。图4A是指本申请中的一种示例性基本带宽子载波布置。在附图标记401(九个26音调RU)、402(四个52音调RU和一个26音调RU)、403(两个106音调RU和一个26音调RU)和404(一个242音调RU)处示出了各种RU布置。
图4B示出了TGAX中提供的40MHz音调计划450，其也对应于40MHz频谱掩模(未示出)。图4B是高带宽子载波布置的一个实施例。在附图标记451(十八个26音调RU)、452(八个52音调RU和两个26音调RU)、453(四个106音调RU和两个26音调RU)、454(两个242音调RU)和455(一个484音调RU)处示出了各种RU布置。TGAX的60MHz和80MHz音调计划也是关于本申请的高带宽子载波布置。
20MHz STA(在本文中也称为“基本带宽STA”)可以解调40MHzPPDU的RU子组。也就是说，20MHz STA可以解调图4B中的落在图4B的最左侧20MHz内或者图4B的最右侧20MHz内的RU。40MHz、60MHz或80MHz STA(在本文中也称为“高带宽STA”)可以解调使用图4B中表示的音调计划建立的PPDU中的所有RU。
逻辑
在一些实施方案中，STA或AP可以发起STA到辅助信道的转变或切换。一些实施方案中，该转变基于使用操作模式指示(OMI)、目标唤醒时间(TWT)信息元素(IE)，HE控制字段中的控制标识符或ID中的任何者/全部的信令，以及/或者使用20MHz的操作请求/响应帧。在一些其他实施方案中，可使用其他信令。在一些实施方案中，只有在接收到(或发送，具体视情况而定)对请求的确认之后，STA才会在请求的或分配的信道上开始与AP的通信。
图5示出了用于有效使用具有基本带宽STA的WM 150的示例性逻辑500。逻辑500的初始条件信息在图5的502处提供。STA被配置为仅解调具有第一带宽(“基本带宽”，例如，20MHz)的信号。此STA和另一个STA是包括AP的BSS的成员。此STA正在主信道(例如，20MHz主信道)上操作。
在504处，AP向STA发送请求。该请求表明AP希望STA转变(重新调谐)到另一个特定的基本带宽信道(例如，20MHz辅助信道)。该请求还包括表明要转变到哪个信道的信息，例如，标识要由STA使用的辅助信道的三比特索引。另选地，可以如下所述使用8位位图。在506处，AP从STA接收对该请求的确认。在一些实施方案(图5中未示出)中，STA请求转变，并且AP要么接受(或者批准)该转变，要么拒绝该转变。
在508处，AP将PPDU的数据部分寻址到STA。在510处，AP将PPDU发送到STA并且例如发送到另一个STA。PPDU占用主频带和辅助频带。PPDU的数据部分由存在于辅助频带中的第一多个PPDU子载波携带。
在辅助信道上从AP到基本STA的传输
图6示出了反映图5的逻辑的一部分的示例性信令序列600。在t1处，包括传输211、212和213的单个PPDU的传输如图2中那样发生。在t2处，发生包括传输613和631的单个PPDU的传输。在t3处，发生到STA103的高带宽(例如，40MHz)传输633。在t4处，AP 110在辅助信道C2上向基本带宽STA 101发送消息或传输641(以加粗轮廓显示)；传输641是在主信道C1(例如，20MHz主信道)上还包括到STA102的传输642的单个PPDU的一部分。已经通过将STA 101转变到辅助信道C2来有效使用WM 150的带宽。图6中没有明确地显示信令的各方面。
使用非主信道的STA只能使用多用户(MU)传输和接收，因为它不了解主信道的状态(与图3中在C1上的STA相反)。在非主信道上操作的STA依靠AP来防止传输在共享WM 150中发生冲突。仍然需要EDCA来响应触发帧。如果STA在辅助信道上正确接收到OBSS分组，则STA可以设置NAV。如果需要发送紧要业务，STA可以随时切换回20MHz主信道(基本带宽信道)(参见图3中C1上的STA)。
从AP的角度来看，将一个或多个选定的STA转变到辅助信道允许AP执行负载平衡、干扰管理和/或最大化频谱利用率。
从STA的角度来看，转变到辅助信道可导致节省电池功率，例如，因为没有能源用于感测WM(与图3相反)。由于更多的传输将按照预定的时间进行，所以会发生较少的冲突，并且递送/接收消息的延迟(或时间延迟)将得到改善。这对应于网络效率的提高。
辅助信道上到基本STA的传输
图7提供了支持辅助信道诸如C2(例如20MHz辅助信道)上的传输(诸如图6的传输641)的示例性细节。在t1处，AP 110在主信道C1上使用消息711询问(或引导)STA 101重新调谐(转变)到辅助信道，并且AP 110提供信道标识符。例如，该标识符可以表明信道C2。在t2处，STA101将对该转变的接受721(确认)传输到AP 110。在t3处，AP 110传输单个高带宽PPDU(例如，40MHz PPDU)，其包括支持传输731和732的子载波。传输731在与信道C2相关联的基本带宽内。在t4处，AP 110在C2上向STA 101发送触发741。该触发消息也相对于C1上的STA 102被指示为742。触发741和742占用单个PPDU并且可以被称为单个(宽带)触发消息。在t5处，STA 101在消息751中用UL数据对触发PPDU进行响应，并且STA 102在消息752中用UL数据对触发PPDU进行响应。
通过本公开实现的传输731、741和751在图7中以加粗框来突出显示。
对于要在辅助信道上接收触发(例如，触发741)的STA，在一些实施方案中，使用非HT复制PPDU格式来实现触发。接收STA然后可以解码该PPDU并识别触发事件。在一些实施方案中，当AP 110在触发帧中将RU分配给STA时，如果没有足够的业务需求来加载所有可用的RU，则AP 110不需要分配所有的RU。
可以用几种方式发信号通知信道信息。下面结合图9A至图9E提供了发信号通知信道信息的进一步讨论。
辅助信道上的目标唤醒时间
图8提供了从消息711和721开始的一个示例性实施方案，其中AP 110请求，并且STA 101接受重新调谐到由AP 110指示的辅助信道C2。该序列在时间t1和t2处与图7中的相同。在t3处，AP110在消息831中发送信息TWT 801。消息831是单个宽带或高带宽PPDU的一部分，其还包括到20MHz主信道C1上的STA102的传输732。根据信息TWT 801，STA 101得知它应休眠直到时间t5。
当只有辅助信道上的STA具有业务时，在主信道上感测信道的其他STA可以推断不会发生传输。但是，传输可能在辅助信道上发生。在一些实施方案中，AP将发送前导序列作为主信道上的类型MAC帧的一部分。在一些实施方案中，在前导码之后，AP在主信道上不发送有效载荷，或者发送虚拟有效载荷或分组。前导码可以与辅助信道上的传输一起被传输。
在时间t4处，图8中表明事件841，其对应于在时间间隔t4到t5期间，STA 101休眠，例如不操作射频电路。在这时(t4到t5)，事件840表示AP 110到STA 102的传输。在一些实施方案中，事件840对应于在主信道C1上发送的RU，其中该RU包括前导码的至少一部分，之后是虚拟有效载荷的至少一部分。在时间t5处，STA 101醒来并从AP 110接收传输851。
图8示出了时间t5处的情况，其中AP不在主信道C1上发送数据。在这种情况下，AP110可以发送MAC帧的前导码信号部分；这包括在图8的传输842中。而且，传输842可以包括在前导码之后的虚拟有效载荷数据。
信令格式
图9A、图9B、图9C、图9D和图9E示出了用于向辅助信道发信号通知更改的示例性MAC帧格式。通过使用这些信令格式中的一种或多种，AP可以将20MHz STA传输与40/60/80MHz PPDU中的另一20MHz STA传输混合。因此，信道被更有效和灵活地使用，因为在所有PPDU中都可以使用所有信道带宽。在图9A的MAC帧901中，前导码字段901之后是一个或多个字段902，包括控制值903。字段904可以包括一个或多个标识符905。字段906可以包括一个或多个持续时间907。字段908包括帧主体909。字段910包括FCS值911。MAC标头912被指示为MAC帧901的子组，包括图9A中的字段902至908。
简而言之，本申请通常指的是20MHz信道。这些对应于附图中的基本带宽注释。
图9B的值924表明可以在字段902中作为MAC帧901的一个或多个控制值903发送的操作模式值。HT控制字段的HE变体可以包括具有3个保留位的操作模式指示。这3个保留位可以表示覆盖整个160MHz(80+80MHz)的8个信道中的任何者/全部；例如C1,…,C8。在一些实施方案中，STA可以使用接收操作模式指示或者传输操作模式指示来请求AP分配特定的辅助信道。在一些实施方案中，只有在接收到对STA请求的批准或确认之后，STA才转变到所请求的特定信道。
可以在本文提供的任何实施方案中使用索引值或位图来发信号通知辅助信道标识。例如，对于表明八个值中的一个的索引值，示例性的索引值是000、001、010、011、100、101、110和111。表明八个值中的一个的示例性位图值包括00000001、00000010、00000100、00001000、00010000、00100000、01000000和10000000。
图9C的值925表明可以在字段902中作为MAC帧901的一个或多个控制值903发送的一个或多个TWT参数。由于辅助信道上的STA只能执行多用户传输和接收，因此与图3的STA相反，该STA不需要花时间去感测WM。AP可以确定STA的目标唤醒时间(TWT)，以便STA知道MU分组或触发帧何时将到达。
TWT信息元素(IE)格式可以包括元素ID、长度和控制字段中的任何者/全部。TWT元素还可以包括以下元素中的在广播字段为1时可以为每个TWT参数集重复的任何者/全部：请求类型、TWT、TWT组分配、标称最小TWT唤醒持续时间、TWT唤醒间隔尾数、广播TWT ID、TWT信道和/或NDP寻呼。TWT信息元素包括称为TWT信道的字段，其允许STA在TWT SP(服务期)内临时转变到不同信道。在一些实施方案中，TWT信道被定义为分配TWT IE的3个比特来表明20MHz信道索引或位图(例如信道C1,…,C8的索引中的一者)。
图9D的值926表明可以在字段902中作为MAC帧901的一个或多个控制值903发送的一个或多个控制ID参数。在一些实施方案中，定义了HE控制字段中的控制ID。在一些实施方案中，这是HT控制字段的HE变体。控制子字段格式可以包括例如4位的控制ID，之后是可变长度的控制信息。例如，在一些实施方案中，HE控制字段中的控制ID值7表明转变到辅助信道。在一些实施方案中，当控制ID为7时，该控制字段的内容是表明AP请求STA转变到的20MHz信道的信道索引或位图。在一些实施方案中，该控制字段的内容包括对该帧是信道转变还是响应的指示。而且，在一些实施方案中，其内容包括对该帧是接受还是拒绝的指示。对于包括拒绝指示的那些帧，在一些实施方案中，包括拒绝的原因代码。
图9E是MAC帧的动作帧951实现的示意图。在一些实施方案中，动作帧951包括前导码901、一个或多个控制值913、一个或多个标识符915、一个或多个持续时间917、帧主体919和/或FCS 921中的任何者/全部。在一些实施方案中，存在一个被称为“仅20MHz参数集”的信息元素，并且被称为“20MHz操作请求/响应帧”的新动作帧包含该IE，即“仅20MHz参数集”。该IE包括如果由接收该请求的一方确定或确认的话，STA将转变到的20MHz信道的索引或位图。例如，当从STA发送时，AP是接收请求的一方，并且该IE表明STA请求切换到的信道。当从AP发送时，该IE在一些实施方案中将STA(20MHz信道分配的接收方)分配给所表明的20MHz信道。在一些实施方案中，只有在接收方确认该请求或分配之后，AP和STA才开始在STA已经转变到的20MHz信道上彼此通信。
除了上面讨论的信令字段之外，在一些实施方案中，STA在HE能力信息元素中声明20MHz能力比特以表明支持辅助信道上的信令消息和操作，如上所述。
代表性的示例性装置
图10示出了根据一些实施方案的可用于实现本文所述的各个部件和技术的示例性计算设备1000的框图。具体地讲，示例性计算设备1000的详细视图示出了可以被包括在图1A和后续附图中所示的STA 101、STA 102、STA 103、STA 104和/或AP 110中的各个部件。如图10所示，计算设备1000可包括表示用于控制计算设备1000的总体操作的微处理器或控制器的处理器1002。计算设备1000还可包括用户输入设备1008，该用户输入设备允许计算设备1000的用户与计算设备1000进行交互。例如，用户输入设备1008可采取多种形式，诸如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等。更进一步地，计算设备1000可包括可由处理器1002控制以向用户显示信息(例如，与传入、传出或活动通信会话有关的信息)的显示器1010(屏幕显示器)。数据总线1016可促进至少存储设备1040、处理器1002和控制器1013之间的数据传输。控制器1013可用于通过装置控制总线1014来与不同设备进行交互并对其进行控制。该计算设备1000还可包括耦接至数据链路1012的网络/总线接口1011。在无线连接的情况下，网络/总线接口1011可以包括无线电路，诸如无线收发器和/或基带处理器。
该计算设备1000还包括存储设备1040，该存储设备可包括单个存储装置或多个存储装置(例如，硬盘驱动器、存储器模块等)，并包括管理存储设备1040内的一个或多个逻辑分区和/或物理分区的存储管理模块。在一些实施方案中，该存储设备1040可包括闪存存储器、半导体(固态)存储器等。该计算设备1000还可包括随机存取存储器(“RAM”)1020和只读存储器(“ROM”)1022。该ROM 1022可存储将以非易失性方式执行的程序、实用程序、或进程。RAM 1020可提供易失性数据存储并存储与计算设备1000的操作相关的指令。
可单独地或以任何组合方式来使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现所述实施方案的各个方面。所述实施方案还可体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。在一些实施方案中，计算机可读介质是非暂态计算机可读介质。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储装置，该数据之后可由计算机系统读取。该计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、硬盘存储驱动器、固态驱动器、和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。
在上述描述中，为了解释的目的，所使用的特定命名提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，实践所述实施方案不需要这些具体细节。因此，对特定实施方案的前述描述是出于例示和描述的目的而呈现的。这些描述不旨在被认为是穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，根据上述教导内容，许多修改和变型为可能的。

Claims (20)

1.一种由无线局域网WLAN站点STA执行的方法，所述无线局域网WLAN站点STA包括WLAN接入点AP的基本服务集BSS，所述方法包括：
在所述STA处：
接收单个物理层协议数据单元PPDU；以及
由所述STA响应于所述单个PPDU在存在于辅助频带中的第一多个子载波上发送上行链路数据，其中：
所述PPDU被寻址到所述STA并且被寻址到第二STA，
所述单个PPDU占用具有第一带宽的主频带，并且所述主频带与第一信道标识符相关联，
所述单个PPDU占用具有第一带宽的辅助频带，并且所述辅助频带与第二信道标识符相关联，
所述STA被配置为仅解调通过所述第一带宽来表征的信号，
所述PPDU的第一数据部分被寻址到所述STA，并且所述第一数据部分由所述第一多个子载波携带，并且
所述单个PPDU包括触发帧。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在接收所述单个PPDU之前：
将所述STA开始在所述辅助频带上操作的请求从所述STA发送到所述AP；以及
在所述STA处从所述AP接收批准所述请求的确认。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在接收所述单个PPDU之前：
在所述STA处从所述AP接收所述STA开始在所述辅助频带上操作的请求；以及
将接受所述请求的确认从所述STA发送到所述AP。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述请求包括所述第二信道标识符的指示。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述请求包括：i)操作模式指示，ii)目标唤醒时间TWT信息，iii)动作帧，和/或iv)控制标识符值。
6.一种无线局域网WLAN站点STA，包括：
存储器；以及
一个或多个处理器，其中所述存储器包括指令，所述指令当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述STA执行操作，所述操作包括：
从WLAN接入点AP接收单个物理层协议数据单元PPDU，其中所述STA和所述AP是基本服务集BSS的成员；以及
由所述STA响应于所述单个PPDU，在存在于辅助频带中的第一多个子载波上将上行链路数据发送到所述AP，其中：
所述PPDU被寻址到所述STA并且被寻址到第二STA，
所述单个PPDU占用具有第一带宽的主频带，并且所述主频带与第一信道标识符相关联，
所述单个PPDU占用具有第一带宽的辅助频带，并且所述辅助频带与第二信道标识符相关联，
所述STA被配置为仅解调通过所述第一带宽来表征的信号，
所述PPDU的第一数据部分被寻址到所述STA，并且所述第一数据部分由所述第一多个子载波携带，并且
所述单个PPDU包括触发帧。
7.根据权利要求6所述的STA，其中所述操作还包括：
在所述接收所述单个PPDU之前：
将所述STA开始在所述辅助频带上操作的请求从所述STA发送到所述AP；以及
在所述STA处从所述AP接收批准所述请求的确认。
8.根据权利要求6所述的STA，其中所述操作还包括：
在接收所述单个PPDU之前：
在所述STA处从所述AP接收所述STA开始在所述辅助频带上操作的请求；以及
将接受所述请求的确认从所述STA发送到所述AP。
9.根据权利要求8所述的STA，其中所述请求包括所述第二信道标识符的指示。
10.根据权利要求9所述的STA，其中所述请求包括：i)操作模式指示，ii)目标唤醒时间TWT信息，iii)动作帧，和/或iv)控制标识符值。
11.一种由基本服务集BSS的无线局域网WLAN接入点AP执行的方法，所述方法包括：
在所述AP处：
将单个物理层协议数据单元PPDU发送到第一WLAN站点STA和第二STA；以及
响应于所述单个PPDU，在存在于具有第一带宽的辅助频带中的第一多个子载波上从所述第一STA接收上行链路数据，其中：
所述第一STA和所述第二STA是所述BSS的成员，
所述单个PPDU占用具有所述第一带宽的主频带，并且所述主频带与第一信道标识符相关联，
所述单个PPDU占用所述辅助频带，并且所述辅助频带与第二信道标识符相关联，
所述第一STA被配置为仅解调通过所述第一带宽来表征的信号，
所述PPDU的第一数据部分被寻址到所述第一STA，并且所述第一数据部分由所述第一多个子载波携带，并且
所述单个PPDU包括触发帧。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在发送所述单个PPDU之前：
从所述第一STA接收所述第一STA开始在所述辅助频带上操作的请求；以及
将批准所述请求的确认发送到所述第一STA。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一STA包括由电气和电子工程师协会IEEE定义的高效率HE STA或符合Wi-Fi联盟(Wi-Fi)认证的无线通信设备。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一带宽是20MHz。
15.根据权利要求11所述的方法，其中占用所述主频带的所述单个PPDU中的资源单元RU包括前导码的至少一部分，在所述前导码的至少一部分之后是虚拟有效载荷的至少一部分。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在发送所述单个PPDU之前：
将所述第一STA开始在所述辅助频带上操作的请求发送到所述第一STA；
从所述第一STA接收第一消息，所述第一消息包括确认；以及
从所述第一STA接收第二消息，所述第二消息接受所述请求。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述请求包括：i)操作模式指示，ii)目标唤醒时间TWT信息，iii)动作帧，iv)所述第二信道标识符；和/或v)控制标识符值。
18.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一信道标识符对应于160MHz带宽中的八个20MHz信道中的第一个20MHz信道。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二信道标识符对应于所述160MHz带宽中的所述八个20MHz信道中的第二个20MHz信道。
20.根据权利要求19所述的方法，其中在所述第一个20MHz信道和所述第二个20MHz信道之间的频率中没有其他20MHz信道。
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